의약화학에서의 플루오르(Fluorine in medicinal chemistry)

전문가 제언

□ 플루오르-유기 합성화학은 최근 몇 십년이상 성숙되어 왔지만, 작은-분자 약품-연구개발에서 플루오르의 특별한 사용은 더욱 최근의 일이다. 전통적인 의약화학은 천연화합물 또는 그것에 밀접하게 관련된 유도체들에 대단히 많은 기초를 두었다. 예를 들면 전통적인 중국 의약품들은 플루오르화 된 분자들은 포함되지 않았다.

□ 플루오르는 전기음성도가 모든 원소 중에서 가장 큰 4.0의 값을 가지며 그 크기는 작아서 van der Waals 반경이 1.47Å이다. 따라서 아주 특이한 원소의 특성을 가지며 HF의 경우는 그 극성 때문에 대단히 큰 수소 결합력을 갖는다. 플루오르-유기화합물은 작은 분자 의약품 합성개발에 중요한 대상물이며 F원소의 특별한 사용이 주목된다.

□ 화합물의 생물학적 이용가능성을 좌우하는 주 요인 중의 하나가 대사의 안정성이다. 실 예로서 재빠른 산화성 대사는 생물학적 이용가능성을 제한한다. 이때 산화 가능한 C-H기를 C-F기로 치환한다면 그 분자의 대사안정성을 증가시킨다는 본질적인 문제가 해결된다. 그 대사 안정성은 의약품 연구개발 프로젝트에도 적용되는 반복되는 도전문제이다.

□ 시토크롬 P450에서 지방친화성 화합물들은 특히 간장 효소들에 의해 산화되려는 경향이 있다. 이 문제를 해결하기 위하여 그 분자를 더욱 극성으로 만드는 것이다. 플루오르 치환체로 대사적으로 화학변화 성 자리를 막는 것이며 작은 F원자는 표적 단백질에 결합을 약화시키지도 않아 실제로 이 방법은 자주 사용되고 많은 성공적 화합물들을 얻게 했다.

□ 단백질-리간드 착화합물에서 F는 결합친화력에 중요한 역할을 하는데 그 단백과 직접 상호 작용할 수도 있고 단백질과 상호 작용하는 리간드의 다른 기들과 그 극성의 변조에 의한 간접상호작용일 수도 있다. F치환기는 그 분자의 친지방성을 증가시키고 따라서 결합의 친화성을 증가 시키며 또한 할로겐원소 계열들의 점진적 친화성을 증가시킨다.

□ 현대 플루오르-유기화학은 유기분자들로 F의 특정한 도입에 대한 합성 레퍼토리를 극적으로 확대시켰다. H/F치환의 다양한 물리화학적, 생물 물리적 및 약물학적 영향들의 계속적으로 개선되고 있는 지식은 의약화학에서 흥미 있는 새로운 기회들을 제공한다.

□ 최근 F치환체를 포함하는 의약품의 폭발적인 생산에 비추어 그 약학적 효능을 확인할 수 있고 이들의 신지식을 기초로 하여 신기능성 의약품의 디자인, 합성, 특성규명 약리학적 성능 등을 총괄하는 의약화학의 연구개발은 부가가치성은 물론 인간의 건강과 생명에 직결되는 중요성이 강조된다.

□ 할로겐원소들의 다른 Cl, Br, I와 O, S, Se, N, P, As 등의 원소들에 대한 van der Waals 반경, 전기음성도 및 그 밖의 물리 또는 화학적 성질들을 고려하여 F치환체들에 준하는 유사한 의약화학의 연구개발 분야도 도전과 전망의 대상으로 기대될 수 있다.

저자

Bohm, HJ; Banner, D; Bendels, S; Kansy, M; Kuhn, B; Muller, K; Obst-Sander, U; Stahl, M

자료유형

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2004

권(호)

5(5)

잡지명

CHEMBIOCHEM

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

637~643

분석자

여*현

분석물

• 의약화학에서의 플루오르.pdf [190,799 byte]

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